油气藏的形成修改

第六章

油气藏的形成

油气藏的形成油气藏的形成和分布是地质历史长期开展的综合结果，是盆地演化的产物。油气在由分散到集中形成油气藏的过程中，受到各种因素的作用，要形成储量丰富的油气藏，而且保存下来，是生、储、盖层和生、运、聚等静、动态多种因素共同作用有机配合形成的。油气藏的形成§1油气的聚集

油气二次运移的结果有两种情况，一种是如果运移过程中无盖层阻挡，油气将一直向上倾方向运移，直至散失到地表；另一种是运移过程中遇到适宜的圈闭，油气将停止运移，在圈闭中聚集起来。

油气聚集：就是指油气在储层中由高势区向低势区运移的过程中遇到圈闭时，进入其中的油气就不能继续运移，而聚集起来形成油气藏的过程。油气藏的形成一、油气聚集机理

１．渗滤作用Cordell(1977)、Roberts(1980)等人认为含烃的水或随水运移的油气进入圈闭以后，因为一般亲水的、毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用，水可以通过盖层而继续运移；而对烃类那么产生毛细管封闭，结果把油气过滤下来在圈闭中聚集。在水动力和浮力的作用下，水和烃可以源源不断地补充并最终导致在圈闭中形成油气藏。圈闭中油气的聚集A—背斜圈闭；B—地层圈闭油气藏的形成

２．排替作用

Chapman(1982)认为泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中的大，因此圈闭中的水是难以通过盖层的。另外油气进入圈闭后首先在底部聚集，随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相，在油水界面上油水的压力相等，而在油水界面以上任一高度上，由于密度差油的压力都比水的压力高，因此产生了一个向下的流体势梯度，致使油在圈闭中向上运移同时把水向下排替直到束缚水饱和度为止。单一背斜圈闭中的油气聚集和油气藏油气藏的形成李明诚认为，当上覆盖层只有毛细管封闭时，在油气聚集过程中渗滤和排替作用都可能存在。在油气聚集的初期，水是可以通过上覆亲水盖层而发生渗流的；当油气聚集到一定程度之后，水就很难通过上覆盖层那么主要是被油气排替到圈闭的下方。如果盖层是异常高压封闭，那么无论是什么情况水都不能通过上覆盖层而发生渗流。油气藏的形成油气在静水条件下进入单一的背斜圈闭时，首先在最高部位聚集起来，依次由较高的向较低的部位聚集，一直到充满整个圈闭。按密度分异，气居上，油居中，水在底下。假设再有油经过时，就通过溢出点向上倾方向溢出；天然气继续进入圈闭，并排替原被石油所占据的那局部储集空间，这一过程一直进行到圈闭的整个容积完全被天然气所占据为止。至此，对于单一圈闭来说，油气聚集的过程已完全。单一背斜圈闭中的油气聚集和油气藏二、单一圈闭油气聚集的原理

油气藏的形成三、系列圈闭中的油气聚集原理在油气盆地中，圈闭常成带成群分布，即存在系列圈闭。对于区域均斜背景上的系列圈闭，油气聚集的根本原理最早由加拿大著名石油地质学家Gussow(1954)首先说明，并称之为油气差异聚集原理。其适应条件是圈闭的益出点要依次抬高，盖层的封闭能力较好。如果在运移的主方向上，存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭，那么可能产生另一种形式的差异聚集，有人称为差异渗漏原理。油气藏的形成１．油气差异聚集原理

在相连的系列背斜圈闭中的油气聚集图油气藏的形成Gussow认为：静水条件下，如果在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭，当油气源充足和盖层封闭能力足够大时，油气首先进入运移路线上位置最低的圈闭，由于密度差使圈闭中气居上，油居中，水在底部，当第一个圈闭Ⅰ被油气充满时，继续进入的气可以通过排替作用在圈闭中聚集，直到整个圈闭被气充满为止，而排出的油通过溢出点向上倾的圈闭Ⅱ中聚集；假设油气源充足，上述过程相继在圈闭Ⅲ及更高的圈闭中发生；假设油气源缺乏时，上倾方向〔距油源较远〕的圈闭那么不产油气，仅产水，称为空圈闭。所以在系列圈闭中出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏→油气藏→纯气藏的油气分布特征。但这种结果只能代表原始的聚集规律，后期地质条件的改变有可能破坏这种聚集情况。油气藏的形成

加拿大阿尔伯达盆地的瑞姆彼—圣.阿尔伯达线状礁带差异聚集最为理想的例子。油气藏的形成２．差异渗漏原理

地层圈闭系列中的差异聚集油气藏的形成

如果在运移的主方向上，存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭，油气进入最下部第一个圈闭后，气在顶部油在下面，当不断进入的油气其浮力超过上覆盖层的封闭能力时，顶部的气首先逸出，向上运移到第二个圈闭，使第一个圈闭中只剩下油，如果有足够的油气补给，气还可以从第二个圈闭中逸出进入第三个圈闭，使第二圈闭中也只剩下油，结果油藏在储集层下倾部位靠近盆地生油中心，向上变为油气藏，最上远离盆地中心的部位为气藏，形成自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯气藏→油气藏→纯油藏的油气分布特征，正好与背斜圈闭的差异聚集规律相反。油气藏的形成§2油气藏形成的条件

油气藏必须具备的两个条件是油气和圈闭。而油气在由分散到集中形成油气藏的过程中，受到各种因素的作用，要形成储量丰富的油气藏，而且保存下来，主要取决于生油层、储集层、盖层、运移、圈闭和保存六个条件。归纳起来油气藏形成的根本条件有以下几个方面：油气藏的形成一、油气源条件

盆地中油气源是油气藏形成的首要条件，油气源的丰富程度从根本上控制着油气资源的规模，决定着油气藏的数量和大小；油气源的性质决定着烃类资源的种类、油藏与气藏的比例；油气源形成的中心区控制着油气藏的分布。因此，油气源条件是油气藏形成的前提。油气藏的形成

1、烃源岩的数量

成烃坳陷：是指地质历史时期曾经是广阔的有利于有机质大量繁殖和保存的封闭或半封闭的沉积区；成熟烃源岩有机质丰度高，体积大，并能提供充足的油气源，形成具有工业价值的油气聚集。成烃坳陷在不同类型的盆地中有不同的分布形式，这与盆地的演化模式有关。油气藏的形成平面上,可以位于盆地中央地带〔松辽盆地〕可以偏于盆地一侧〔酒西盆地〕有多个成烃坳陷〔渤海湾盆地〕成烃坳陷与油气分布关系图油气藏的形成

纵向上，由于盆地演化的不同，烃源岩的分布在单一旋回盆地中只能有一套，在多旋回盆地中常发育多套烃源岩，但主力烃源岩常常只有一个。成烃坳陷的位置也可以是继承性的，也可以是非继承性的，在不同的阶段位置产生迁移或完全改变。只有研究盆地的演化史，进行旋回分析和沉积相分析，才能把握成烃坳陷的发育和迁移规律，有效地指导油气勘探。烃源岩的数量：取决于烃源岩的面积〔分布范围〕和厚度。油气藏的形成

2、烃源岩的质量

并非所有的沉积盆地都有成烃拗陷，当盆地内拗陷区一直处于补偿或过补偿状态时，难以形成有利的成烃环境，或油气潜量极低，属于非成烃拗陷。因此，一个拗陷是否具备成烃条件，还要对烃源岩有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率来进行评价。通过定量计算成烃潜量、产烃率来确定盆地的总资源量，从而评价油气源的充足程度。只有具丰富油气资源的盆地，才能形成大型油气藏。油气藏的形成二、生、储、盖组合和传输条件

油气生成后，只有及时的排出，聚集起来形成油气藏，才能成为可以利用的资源；否那么，只能成为油浸泥岩。而储集层是容纳油气的介质，只有孔渗性良好，厚度较大的储集层，才能容纳大量的油气，形成巨大的油气藏，这是显然的。而有利的生、储、盖组合，也是形成大型油气藏不可缺少的根本条件。

生储盖组合：是指烃源层、储集层、盖层三者的组合型式。

有利的生储盖组合：是指三者在时、空上配置恰当，有良好的输导层，使烃源层生成的油气能及时地运移到储集层聚集；盖层的质量和厚度能确保油气不致于散失。油气藏的形成

1、生储盖组合类型

沟通烃源层和储集层的通道有三种根本形式：孔隙—裂缝系统，不整合面系统和断裂系统。根据生、储层在时间和空间上的分布和接触关系，可将生储盖组合分为两大类：连续的或相邻的生储盖组合、不连续的或间断的生储盖组合。油气藏的形成

〔1〕连续的生储盖组合

连续的生储盖组合是三者存在于连续沉积的地层单位中，生储层直接接触，以孔隙或孔隙—裂缝系为输导油气的通道。根据接触方式可进一步分为：面接触，包括上覆式、下伏式、互层式；带接触，也称侧变式或指状交叉式；体接触，也称封闭式或透镜式。生储盖组合分类模式图盖层；2.储集层；3.烃源层；4.断层；5.不整合油气藏的形成

不连续生储盖组合生储层在时间上是不连续的，在空间上可以直接接触，也可以是分隔的，但两者的连接通道为不整合面或断层面。可分为不整合型生储盖组合和断裂型生储盖组合。

〔2〕不连续的生储盖组合生储盖组合分类模式图盖层；2.储集层；3.烃源层；4.断层；5.不整合油气藏的形成

在实际情况下，单一型式的生储盖组合往往很局限，输导油气的能力也有限，而更多的是多种型式联合形成复合的输导网络，因此，复合型的生储盖组合对大型油气藏的形成更为有利。我国酒西盆地前山背斜带油气藏的形成即为复合型输导油气的结果。酒西盆地前山背斜带剖面油气运移方向示意图油气藏的形成

2、生储盖组合的评价

输导层的型式及其性能对输导能力起着重要作用。一般来说，烃源层和储集层直接接触面积越大，通道畅通，输导能力就越大，反之，输导能力越差。互层式、指状交叉式较上覆、下伏式输导能力强，透镜式虽接触面积广，但明显受储集体大小的限制。不连续的生储盖组合型式中，生、储层虽未接触，但断裂面、不整合面往往输导能力强，在时空上把生、储层连接起来，尤其是不整合面，对油气的运聚起到重要的作用。油气藏的形成

生储盖组合是否有利主要是看是否具有最正确的排烃效率，它与组合型式、烃源层的单层厚度和砂岩百分率有关。单层厚度在30～50m的烃源层排烃效率较高，而砂岩百分率适当的区带那么有利于油气由烃源层排入储集层进入二次运移。从以上三个方面对生储盖组合定性评价可归纳为表。生储盖组合定性评价简表组合特点最好较好较差组合型式互层式指状交叉式不整合式复合式上覆式下伏式侧变式断裂式储集体较大的透镜式储集体较小的透镜型和距离较远的侧变式生油层总厚及单层生油层的连续厚度总厚度大，单层厚度在30-50米左右总厚度较大，单层厚度在50-200米左右总厚度小，或总厚度虽大但为连续巨厚的生油层砂岩百分率20%～60%地带与油源区的关系分布在油源区内，或紧靠油源区分布在油源区附近，或不太远的地带分布在油源区以外较远地带油气藏的形成

三、圈闭条件

圈闭是油气运移的“归宿〞，圈闭的规模决定了油气藏的规模和数量，其所处的空间位置和形成时间决定了其捕捉油气的机率，而圈闭的密封程度和水动力条件决定了油气的聚集条件，这些都决定了圈闭是否为有效圈闭。

有效圈闭：是指在具有油气来源的前提下，能聚集并保存油气的圈闭。它必须具备圈闭容积大、圈闭距源区近、圈闭形成时间早、圈闭的闭合度高、圈闭的封闭条件好特征。

油气藏的形成

1、圈闭容积大

圈闭容积大小是决定能否形成大型油气藏的前提。圈闭容积大小，由闭合面积、闭合高度、储集层有效厚度和有效孔隙度等参数决定。它与圈闭的类型，储层特性等有关。

在一个油气田的含油面积内圈闭的有效容积，可以是由单一状储集层圈闭的容积；也可以是由相互连通的储集体内形成巨大的容积；也可以由多个圈闭〔可以是同一类型，也可以是不同类型〕在垂向上叠合，或连片叠合而形成的。要成为大油气藏〔田〕，必须拥有巨大的圈闭容积，这是一个先决条件。

油气藏的形成2、圈闭距源区近

〔1〕空间位置上距源区近；〔2〕与烃源层之间有良好的输导通道，圈闭位于油气运移的路线上。油气藏的形成3、圈闭形成时间早

所渭圈闭形成时间早，是指圈闭形成时间不晚于大规模生、排烃期。这是一个动态条件，它不仅要研究圈闭的形成时期，而且要了解区域性大规模成烃、排烃期。只有在大规模成烃、排烃期之前或同时形成的圈闭，才有利于油气的聚集。

圈闭形成时间通常可用分析盆地构造演化史，编制古构造图的方法来确定。大规模区域排烃时间可以通过以下几个方面来确定：1.烃源岩的生烃顶峰期和主要排烃期根本一致。2.岩石的成岩后生变化，往往是控制储层次生孔隙发育时期，这个时期也是排烃的时期。3.盆地中构造运动，形成许多背斜构造以及断裂、不整合面等，往往成为油气运移的通道，是区域性油气运移的时期。油气藏的形成

酒西盆地前山背斜带油气藏，通过古构造图分析，背斜带中鸭儿峡、老君庙、石油沟等构造在中新世早期已经形成，此时烃源岩也正处于生烃、排烃顶峰期，由青西凹陷运移出来的油气聚集于此形成一系列背斜油田，而处于鸭儿峡西北边的青草湾构造，那么形成于最后一期构造运动〔第三纪末〕，尽管临近生油凹陷，也未能捕捉到油气。酒泉西部盆地构造单元及油气田分布示意图油气藏的形成4、圈闭的闭合度高

当在储集层中有水动力作用时，油水界面将发生倾斜，其倾斜度与水压梯度和流体密度差有关。相同水压条件下，气水界面倾角小于油水界面的倾角，油〔气〕水界面的高差大于圈闭的闭合高时，原来存在的圈闭将无法封闭住油气；另外，假设闭合高小于油水过渡带，那么圈闭不能产出纯油，完全被油水过渡带充满。因此，圈闭闭合高度要大于油水界面两端高差或油水过渡带的厚度，是有效圈闭的条件之一。平缓背斜型水动力油气藏油气藏的形成5、圈闭的封闭条件好

储层上方盖层的封闭条件是圈闭是否存在的关键，假设盖层的封闭条件差，那么很难聚集保存大油气藏，尤其是气藏。盖层的封闭性往往由盖层的排替压力来确定，可用盖层可封闭的最大油柱高度来衡量，它代表盖层的最大封闭能力。Zo·〔ρw-ρo)g=2γ(1/ｒt-1/ｒp)/〔ρw-ρo)g当Zo＞h时，那么油气能充满整个圈闭；Zo＜h时，那么油气只能充满圈闭的上面一局部，再注入的油气将通过盖层逸散，圈闭的有效性将遭到破坏。

油气藏的形成四、保存条件

已经聚集形成的油气藏，是否能够完整的保存下来，是油气藏存在与否的重要前提，在漫长的地质历史中，油气藏将遭受不同程度的破坏，使油气散失、氧化或产生再分布，形成新的油气藏。因此，必要的保存条件是油气藏形成后得以保存下来的关键。

从以上四方面分析可见，要形成大型的油气藏并保存下来，必须具备的根本条件是充足的油气源，良好的储集层和有利的生储盖组合条件，有效的圈闭及必要的保存条件。油气藏的形成§3油气藏形成时间确实定油气藏形成的时间确定，是石油与天然气地质学和油气勘探中一个重要的理论和实际的问题。过去多采用传统的地质分析法，近几年借助油藏地球化学、储层有机岩石学及粘土矿物演变史等手段，进行流体历史分析，比较可靠地确定油气藏形成时期。油气藏的形成一、地质分析法(一)根据圈闭形成的时期圈闭形成时间是油气藏形成的可能最早时间。圈闭形成的相对时间1-7圈闭的编号；a-e地层时代序号泥岩沉积时期a，其下伏砂岩的上倾尖灭形成了圈闭，它是这里最早形成的圈闭；圈闭2是在断层发生后，即在b时期形成的；后来由于风化、剥蚀作用，造成次生孔隙带；在不整合面以上的泥岩沉积时，即在c时期形成圈闭3;d时期在一个被泥岩覆盖的透镜状砂岩体或砂洲中形成圈闭4；圈闭5、6、7都是在e层沉积后，经过褶皱形成的。油气藏的形成(二)根据烃源岩的主生烃期哈西·迈萨乌德区上志留统烃源岩底埋藏历史及所形成的烃类随时间的变化〔据Tissot,1975)烃源岩到达主生烃期时才能大量生成油气，然后排出，油气藏形成的时间只能晚于主成烃期，主生烃期是油气藏形成的最早时期。阿尔及利亚的哈西·迈萨乌德区上志留统烃源岩，直到石炭纪埋深仅1000m，还未到达主生油期；二叠纪上升遭侵蚀，三叠纪重新开始强烈沉降，直到白垩纪末才埋深达3700m。该烃源岩的主生油期从晚白垩世才开始，第三纪到达顶峰。因此，油气藏形成的时间不早于晚白垩世。油气藏的形成(三)根据油气藏饱和压力有人认为石油在运移和聚集过程中，天然气是饱和溶解于石油中的，此时油藏的压力等于饱和压力。油藏的饱和压力与油藏形成时的埋深有关，因此到达此埋深的地质时期，就是油气藏形成的时期。根据饱和压力推算油气藏形成时的埋深，可按下式求得：式中：H为油藏形成时的埋深〔m〕；P为饱和压力〔105Pa〕；10p为饱和压力的水柱高(m)；ρw为水密度，设为1。假设油藏的饱和压力为300×105Pa，埋深为3000m，那么，油藏形成时埋深为3000m时的地质时期，这就是油藏形成的时间。油气藏的形成注意：根据饱和压力确定油气藏形成时间是建立在一系列假设条件根底上的。〔1〕要求油藏在饱和压力下形成；〔2〕在油藏形成后的漫长地质年代里，油气的成分和温度保持不变，否那么将会改变其饱和压力，使计算产生误差；〔3〕要求油气藏形成后其上覆地层不遭受侵蚀。很多因素会使油气藏内部的压力、温度及流体相态发生变化，造成计算结果出现较大误差。因此，在应用此方法时，还必须结合实际情况具体分析。油气藏的形成(四)根据圈闭容量确定气藏形成时间假设气藏形成时天然气充满圈闭容积，而在其后的整个地质时期内圈闭容积和温度保持不变，并维持在较低的压力下，同时气藏中的天然气也没有渗漏和散失；那么，气藏中气体的体积与压力之间的关系，需符合波义耳定律，即式中：P0、V0为气藏形成时的压力和体积；P1、Vl分别为现时气藏的压力和体积。根据假设，那么V0可以圈闭的容积表示之。又因H=10P0或P0=1/10H，那么式中：P1、Vl、V0都是可以测定或计算求得的参数，H可根据这些参数算出。确定出气藏形成时的埋深〔H〕后，就可按此埋深的地质时间确定气藏形成的地质时期。油气藏的形成注意：圈闭容积法同样是建立在一系列难以完全满足的假设根底上，因而计算结果与实际情况存在一定程度，有时甚至是较大程度的误差。不过，在综合分析时仍不失参考价值。地质分析法除了上述方法外，还可根据地层发生区域性倾斜的时期确定油气藏形成的时期等。地质分析的方法需要根据不同的地质条件加以选择应用，最好是进行多种方法的综合比照和分析，这样可能获得较好的效果。油气藏的形成二、流体历史分析法(一)流体包裹体法流体包裹体：是矿物结晶过程中捕获的成岩成矿流体。流体包裹体记录了烃类流体和孔隙水的性质、组分、物化条件及地球动力学条件。在一定地区水平和垂直方向上有规律取样，对储集岩成岩矿物中流体包裹体进行期次、类型、丰度、成分等比照研究，结合储层埋藏史和热演化史定量分析，可确定烃类运移聚集的时间、深度、相态、方向和通道。L9-X-6，3307.0m，E下X泥隔，石英颗粒内裂纹中流体包裹体，无荧光油气藏的形成储集层中常见有盐水溶液包裹体和含烃有机质包裹体。均一温度：矿物在结晶过程中形成包裹体时所捕获的流体大多呈单一液相，只是将样品采至地面后由于温度、压力的降低，溶于液相中的气体别离出来才形成气—液两相的包裹体。将包裹体置于冷热台上加热至气相消失，再恢复成均一液相时的温度称为均一温度。测定与含烃包裹体同期生成的盐水包裹体的均一温度，或直接测定由液态烃与气态烃组成的烃包裹体的均一温度，代表了包裹体在储集层中形成时的最低温度，再根据古地热梯度和储集层埋藏史，就可确定包裹体形成时的地层埋深及对应的地质年代，即为油气进入圈闭储集层形成油气藏的时期。油气藏的形成

盆参2井流体包裹体分布图

准噶尔盆地莫索湾隆起侏罗系储层流体包裹体主要存在于方解石和石英胶结物中，流体包裹体主要分为两期，第一期流体包裹体均一化温度多在70到90℃，盐水包裹体与含油包裹体共生；第二期流体包裹体均一化温度多在100到130℃，盐水包裹体多与含气态烃的盐水包裹体、气体包裹体共生。根据埋藏史分析，第一期流体包裹体均一化温度70到90℃相对的地质时间为晚白垩世，第二期流体包裹体均一化温度100到130℃相对应的地质时间为晚第三纪和第四纪。这反映莫索湾隆起侏罗系储层两期成藏时间。油气藏的形成流体包裹体主要研究方向：1.一是储层流体包裹体均一化温度，结合埋藏史和热演化史特征，确定油气运移一成藏期次和时间；2.是包裹体中化石烃类成分与油气藏中烃类成分比照分析，确定各期次烃类流体的成藏奉献；3.是储层含油包裹体丰度作为古含油饱和度标志，识别古油层，确定油水界面的变迁史；4.是从包裹体均一化温度、相态、成分认识化石流体性质，特别是识别古代热流体的存在与活动时间。油气藏的形成(二)自生伊利石测年法自生伊利石是高岭石和钾长石在储集层酸性水介质中溶解沉淀出的一种成岩矿物。当油气进入储集层后，由于孔隙流体介质的变化自生伊利石就会终止其生长。因此，利用K—Ar测年法系统测定自生伊利石的年龄，通过相互比较找出年龄由大突然变小的部位，就可以判断出自生伊利石停止生长的时间，也就是油气进入储集层和油气藏形成的时间。油气藏的形成莫索湾隆起侏罗系砂岩储层自生伊利石〔<0.1μm〕同位素地质年龄分布

准噶尔盆地莫索湾隆起中侏罗统头屯河组和西山窑组储层伊利石的同位素年龄，盆参2井为99-83Ma，盆4井为104-9lMa，成藏期在晚白垩世；下侏罗统三工河组和八道湾组砂岩储层伊利石的同位素年龄，盆参2井为74-64Ma，盆4井为83-7lMa，成藏期在白垩纪末以后。油气藏的形成

§4油气藏的破坏与再分布

油气藏的破坏和油气再分布：是指已经处在物理、化学上的稳定性和平衡状态的油气藏在各种地质、物理、化学因素的作用下，油气圈闭或油气本身的物理化学稳定性遭到局部或全部破坏，致使油气在新的条件下发生再运移和再聚集的过程。

油气藏破坏的结果使油气局部或全部散失，因各种微生物降解或氧化作用产生变质，失去工业价值；油气再分布的结果使原来较大的油气藏分散成假设干小油气藏，或者假设干小油气藏富集成一个较大的油气藏。油气藏的形成一、地质因素引起的油气藏破坏和再分布

地壳运动往往使地层抬升，产生一系列断层，有的还伴随强烈的岩浆活动，使原有的油气藏圈闭改变或油气藏遭受侵蚀。

1、地壳运动可使储集层不均匀抬升，致使原来的圈闭溢出点升高，容积变小，使油气藏中的油气溢出向上倾方向运移，散失或再聚集形成新的油气藏。2、地壳运动使油气藏整体抬升的结果，一方面造成圈闭盖层遭受侵蚀，残留厚度减小，封闭性变差；另一方面由于油层抬升，油气藏压力下降，溶解气溢出，将石油排剂出圈闭，原来的油气藏变成气藏。储集层不均匀抬升使油气再分布示意图油气藏的形成

3、地壳运动产生一系列的断裂活动，它是油气藏破坏和再分布的主要因素。断裂活动往往使油气沿着开启的断裂系统大量流失，油气藏遭受破坏；或使油气在不同储层间进行再分布。其结果使单一富集的油层，分解成假设干个油气藏，也有可能使多油层的油气向主力油层富集。两种不同类型的断层对油气再分布示意图1.油；2.矿岩层；3.泥层〔隔层〕4、岩浆活动常使油气藏遭受破坏，高温的岩浆侵入油气藏能使油气裂解、变质，或油气藏变成气藏。

油气藏的形成二、水动力条件的改变对油气藏的破坏

水动力的作用能使油、气、水界面发生倾斜，水动力强弱的变化能使圈闭的大小和位置产生变化，甚至致使原有圈闭消失，油气藏遭受破坏。水流运动的过程中，在油与水接触带上水可以把石油中比较容易溶解的组分带走，形成沥青垫，油藏变小，但也可使沥青垫以上的油藏免遭破坏。油气藏的形成

三、生物化学作用、热变质作用对油气性质的改变

氧化变质：是指原油在低温低压条件下，因氧化和微生物降解，使轻组分大量消耗，重组分不断增加，成为稠油或沥青类矿物的演化过程。其结果是使油气藏油质变差，降低工业价值。

氧化作用主要是游离氧气，溶解氧气和氧化物与烃类作用使油变质，如油层遭受剥蚀形成沥青塞，水动力的作用使油水接触带形成沥青垫均属氧化作用，后者也称水洗作用。1、氧化变质油气藏的形成

微生物降解作用是油气藏内烃类在微生物的作用下，原油轻组分逐渐减少，重组分相对增加，最后形成重质油的作用。

拜莱〔〕等实验说明，微生物对烃的降解由易到难的顺序是：烷烃环烷烃芳烃甾、萜烷。因此，随着降解作用的增强，原油的烷烃，特别是正构烷烃含量变低，而多环和复合环烷烃、芳烃、N、S、O的重杂原子化合物变多，旋光性增强。威利斯顿盆地密西西比系密森峡谷段原油饱和烃的气相色谱图油气藏的形成

2、热变质作用

原油的热变质作用：是指油气藏中原油在热力作用下向降低自由能，具有更高化学稳定性方向变化的过程。其结果是使原油中高分子组成通过聚合形成沥青类矿物，而较大局部烃类向低碳数烷烃和甲烷方向演化。这是因为油气中的烃类热演化与自然界的物质一样，都是朝着自由能不断降低稳定性增高的方向开展。油气藏的形成对于烃类来说，在常压下，其自由能和温度的关系：1.烷烃的自由能随碳数增加而增大，甲烷的自由能最低、稳定性最高；2.碳数相同〔C6〕的烃类，自由能由大到小的次序为：芳烃＞环烷烃＞烷烃；3.芳香烃与环烷烃、烷烃的自由能大小次序，在低—中温条件下〔小于250～300℃〕，芳烃＞环烷烃＞烷烃；而在高温条件下〔大于250～300℃〕，环烷烃＞烷烃＞芳烃。油气藏中热演化变质作用都是在低—中温条件下进行的，因此，烷烃最稳定，环烷烃次之，芳烃稳定性差；4.芳烃的稳定性多环比单环高。

因此，烃类热演化变质作用的方向是①芳烃向环烷烃，再向烷烃直至甲烷方向进行；②缩合反响。结果，芳烃缩合产物—多环稠合的含N、S、O化合物，变为固体析出，成为储层沥青，而烷烃化和甲烷化的结果将使液态原油变轻，成为轻质凝析油直至甲烷气。

油气藏的形成§4

含油气系统概述

油气藏的形成和分布是地质历史长期开展的综合结果，是盆地演化的产物，是生、储、盖层和生、运、聚等静动态多种因素共同作用有机配合形成的。为了更实际地分析油气藏的形成作用，1972年美国石油地质学家在丹佛举行的AAPG年会上首次将“系统〞一词用于石油地质及地质力学中，1980年法国石油地质学家Perrondon率先提出含油气系统的概念，1987年美国石油地质学家将要素一词用于含油气系统的概念，并于1991年AAPG年会上与Dow主持了一个主题为“含油气系统：源岩到圈闭〞的讨论会，对含油气系统的概念进行重新修正，并讨论了含油气系统的研究内容及分类，近年来，这一新概念正在被普遍接受和广泛应用。油气藏的形成

一、含油气系统的概念

活泼的烃源岩是指现在也许已不再活泼或者说已消耗殆尽，而地质历史中曾经活泼的油气源岩。含油气系统被定义为是一个自然的系统，包含活泼的烃源岩及所有已形成的油气藏，并包含油气藏形成时所必不可少的一切地质要素及作用。“油气〞一词，包括以下高度聚集的任何烃类物质赋存于常规储层、天然气水合物、致密储集层、裂缝性页岩和煤层中的热成因及生物成因的天然气；储集在硅质碎屑岩、碳酸盐岩中的凝析油、原油、重油及固态沥青。地质要素包括油气源岩、储集岩、盖层及上覆岩层这些静态因素。而地质作用那么包括圈闭的形成及烃类的生成、运移和聚集这一开展过程。“系统〞一词描述相互依存的各地质要素和地质作用，这些地质要素和作用组成了形成油气藏的功能单元。这些根本要素和作用必须有适当的时空配置，才能使源岩中的有机质转化为油气，进而形成油气藏。油气藏的形成二、分级与命名

Magoon根据生油洼陷生油并形成聚集的可靠性可将含油气系统分为三个级别：〔！〕、假定〔*〕和推测〔？〕。可靠性等级实际上是一个油源可靠性问题，它指明了一个油气藏中的油气源于某一成熟源岩的可靠程度。的含油气系统〔！〕：油气藏中的油气与源岩之间的地球化学指标具良好的可比性；假想的含油气系统〔*〕：地化资料可确定源岩，但油气藏中的油气与源岩之间不具可比性；推测的含油气系统〔？〕：源岩和油气藏都是根据地球物理资料来推测的。对其命名那么是以生油岩的名称、储集岩名称再加上上述符号表示所确定的级别。如塔里木盆地库车坳陷侏罗—第三系(!)油气系统、吐哈盆地台北凹陷西山窑组—西山窑组、三间房组(!)油气系统等。三、含油气系统的研究内容

含油气系统有其特定的区域、地层展布及时间范围，可用来描述的图表有四种：含油气系统的埋藏史曲线图；含油气系统在关键时刻的平面展布图和剖面图；含油气系统事件表。

油气藏的形成油气藏的形成１、关键时刻

Deer—bear(*)含油气系统埋藏史图关键时刻〔也称临界时刻〕是指含油气系统中大局部油气生成—运移—聚集的时间。它以地层的埋藏史曲线图为依据，计算时温指数(TTI值)可显示大局部烃类的生成时间，从地质角度看，油气的运移和聚集发生在短暂的时间段内，它通常在源岩处于最大埋深稍晚的时刻即为关键时刻。图为Deer-Boar含油气系统的埋藏史曲线图，Deer页岩为源岩，Boar砂岩为储集岩，George页岩为盖层，而Deer页岩以上的岩石均为上覆岩层。图中显示了源岩在二叠纪的距今260Ma时进入生油窗，最大埋深为距今255Ma，关键时刻是距今250Ma，油气生成、运移、聚集的时间从260—240Ma，这也就是含油气系统的时间。油气藏的形成

2、含油气系统展布范围

Deer—bear(*)在关键时刻的区域展布图关键时刻的含油气系统，其区域展布范围由活泼烃源岩及所有来自该源岩的常规和非常规油、气藏、油气显示的界线所圈定。图为Deer-Boar含油气系统在关键时刻古生代末期的平面图，位于生油、气窗之内的为活泼烃源岩，其外为未成熟的烃源岩，含油气系统的区域展布范围由一条线来圈定，这条线圈定了活泼烃源岩及所有有关的已发现的油气显示。油气藏的形成

3、根本要素Deer—bear(*)含油气系统在关键时刻的地层展布图含油气系统的根本要素包括源岩、储集岩、盖层及上覆岩层。源岩、储集岩、盖层是含油气系统存在的最根本要素，上覆岩层除了提供源岩成熟所需负荷之外，还对下伏岩层中运移通道及圈闭的几何形态产生明显的影响。图为含油气系统在关键时刻的横切剖面图，图中显示了Deer-Boar含油气系统的地层展布及关键时刻的源岩、储集岩、盖层及上覆岩层等根本要互的空间关系。生油窗顶之下的源岩为活泼生油岩，之上为未成熟生油岩，油气赋存于储集岩中，上面有盖层起封闭作用。油气藏的形成

4、持续时间Deer—bear(*)含